钙钛矿组件除钙钛矿层外几乎全部膜层均需PVD设备镀膜,因此下游中试线及量产线扩产将直接拉动PVD设备需求,且随玻璃尺寸从中小试向大面积量产演进,设备数量与价值量有望同步提升。在钙钛矿电池制备中,从玻璃基底到两个传输层再到电极,均涉及PVD工艺,PVD(含RPD)设备价值量约占全产业链设备总价值的40%,是价值量最高的环节。
镀膜环节拆解:为何PVD需求贯穿全程
钙钛矿组件的制备流程中,PVD设备的使用覆盖多个关键环节。资料明确指出,“除了钙钛矿层外,钙钛矿的别的部分都会涉及到PVD设备”。具体来看:
- 玻璃基底:通常外采,若自产则需PECVD及PVD等气相沉积设备
- 传输层:空穴传输层与电子传输层均需镀膜
- 电极:背电极与透明电极的制备依赖PVD工艺
值得注意的是,钙钛矿路线与晶硅路线在PVD设备形态上存在显著差异。晶硅薄片化趋势下更适合水平式(卧式)设备,而钙钛矿在玻璃上镀膜,若玻璃尺寸增大,卧式设备易致玻璃自然形变,因此钙钛矿路线更倾向采用立式设备,可自下而上镀膜。
尺寸演进与设备集成:量产线的需求结构变化
随着钙钛矿从实验室小尺寸向大面积量产演进,PVD设备的需求结构将发生两方面变化:
设备数量提升:以激光设备为例,资料显示原先一条产线只需1台设备,现阶段需要4台,单线价值量随之提升。PVD设备在大面积镀膜中同样面临类似的需求增长逻辑。
设备集成化趋势:量产线对设备效率与良率要求更高,推动设备形态创新。晟成光伏已申请“一种集成RPD和PVD的镀膜设备”专利,捷佳伟创的立式反应式等离子体镀膜设备(RPD)已通过厂内验收并填补国产设备空白,这些集成化、立式化设备更适合量产线的大面积镀膜需求。
从供应商格局看,PVD设备领域已有捷佳伟创(RPD)、京山轻机旗下晟成光伏(蒸镀PVD)、湖南红太阳(溅射镀PVD及ALD)等企业完成出货,国产设备供给能力正在逐步完善。
常见问题
钙钛矿组件中哪些环节不需要PVD设备?
只有钙钛矿活性层本身不依赖PVD设备,该层通常采用狭缝涂布工艺制备。除钙钛矿层外的玻璃基底处理、两个传输层以及电极制备均涉及PVD设备。
PVD设备在钙钛矿与晶硅路线中有何不同?
晶硅路线更适合卧式(水平式)设备,因为硅片薄片化后立式工艺难以固定;而钙钛矿在玻璃上镀膜,大面积玻璃在卧式设备中易发生形变,因此钙钛矿路线未来更可能采用立式设备。
下游扩产对PVD设备需求的具体拉动路径是什么?
拉动路径体现在两方面:一是产线数量增加直接带动PVD设备采购量;二是钙钛矿组件从中试向大面积量产演进,对镀膜均匀性与效率要求提升,单线所需设备数量及单台价值量均有提升空间,同时RPD与PVD集成设备等新型设备形态有望在量产线中获得更多应用。